На сегодняшний день основным поставщиком электроэнергии в Мурманской области является Кольская атомная электростанция (КАЭС). На станции в эксплуатации находятся четыре энергоблока мощностью 440 МВт каждый. КАЭС вырабатывает более 50% от общего количества электроэнергии, производимой в регионе. Часть электроэнергии, вырабатываемой на Кольском полуострове, передается в Карелию и экспортируется в Норвегию и Финляндию. За год станция может выработать более 12 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Выработка электроэнергии на атомной станции высвобождает ежегодно миллионы тонн органического топлива, исключая вредное воздействие на окружающую среду продуктов сгорания. В настоящее время Кольская АЭС – одна из лучших по показателям безопасности, устойчивой работы и эффективности производства среди атомных станций России, но мощности станции не задействованы полностью, что создает предпосылки для развития региона.

КАЭС находится в 200 километрах к югу от Мурманска на берегу озера Имандра, в 15 км от города-спутника Полярные Зори.

Ввод в эксплуатацию энергоблоков Кольской АЭС позволил обеспечить развитие и работу энергоемких отраслей промышленности Мурманской области, таких как черная и цветная металлургия, горно-химическая промышленность. Основные потребители электроэнергии, выработанной на Кольской АЭС – промышленные предприятия: "Североникель", "Печенганикель", Ковдорский ГОК, ПО "Апатит", Кандалакшский алюминиевый завод. В общем объеме электропотребления в Мурманской области промышленность сохраняет свое определяющее положение, несмотря на спад промышленного производства.

Основными задачами коллектива Кольской АЭС являются обеспечение электроэнергией и получение оптимальной прибыли на основе экономичной, безаварийной и надежной работы энергоблоков, обеспечение стабильного финансового положения АЭС и обеспечение социальной защиты персонала путем реализации корпоративных социальных программ.

Упрощенная технологическая схема энергоблока АЭС изображена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Упрощенная технологическая схема блока с реактором ВВЭР[38]

1 - активная зона реактора, 2 - главный циркуляционный насос (ГЦН), 3 - реактор, 4 - парогенератор, 5 - турбина, 6 - генератор, 7 - конденсатор, 8 - конденсатный насос, 9 - подогреватель низкого давления, 10 - деаэратор, 11 - питательный насос, 12 - подогреватель высокого давления, 13 - исполнительные органы СУЗ, 14 - регулирующие клапаны турбины, 15 - регулирующий клапан питательной воды, 16 -клапан на сливе конденсата, 17 - регулирующий клапан пара в деаэратор, 18 - компенсатор объема (КО), 19 - электронагреватель, 20 - клапан впрыска холодной воды, 21 - сбросной клапан, 22 - подпиточный насос.

Каждый энергоблок включает в себя реакторную установку и две турбоустановки. Технологическая схема энергоблока – двухконтурная. Энергоблоки Кольской АЭС предназначены для выработки электроэнергии и тепла в регулирующем режиме несения нагрузки.

Первый контур – радиоактивный, он состоит из реактора и шести главных циркуляционных петель. Каждая циркуляционная петля включает в себя главный циркуляционный насос и парогенератор. На одной из петель стоит компенсатор объема для поддержания постоянного давления в контуре.

Источником тепловой энергии служит водо-водяной реактор типа ВВЭР-440 тепловой мощностью 1375 МВт, работающий на тепловых нейтронах. В качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя, отводящего тепло от активной зоны реактора, используется обессоленная вода под давлением 12,5 МПа. Топливом служит слабо обогащенный уран. Предусмотрено также теплоснабжение внешних потребителей (тепличного хозяйства площадью 6 га, потребителей стройбазы и других за пределами периметра).

Вода первого контура нагревается в активной зоне реактора, через которую она прокачивается главными циркуляционными насосами, при температуре около 300^○С она не кипит, так как находится под давлением 12,5 МПа. Нагретый теплоноситель первого контура поступает в парогенераторы, где отдает свое тепло через стенки трубной системы воде второго контура, не вступая с ней в непосредственный контакт.

Второй контур – нерадиоактивный, он состоит из паропроизводящей части парогенераторов, главных паропроводов, двух турбоагрегатов и вспомогательного оборудования, такого как сепаратор-пароперегреватель, конденсаторы, конденсатные электронасосы, деаэратор, питательные электронасосы, подогреватели высокого и низкого давления.

Парогенераторы вырабатывают насыщенный пар давлением 4,7 МПа. Образующийся пар направляется в турбину, где приводит в движение связанный с валом турбины генератор, вырабатывающий электроэнергию. Далее электроэнергия через трансформаторы передается в сеть. Отработанный пар превращается в воду в конденсаторах турбин, охлаждаемых водой озера.

Для снабжения всех потребителей АЭС паром, воздухом, азотом, маслом, дизельным топливом, охлаждающей и горячей водой на АЭС предусмотрены общестанционные сооружения и системы.

Энергоблок атомной станции включает в себе основное и вспомогательное оборудование. К основному оборудованию относятся реактор, парогенератор, турбинная установка и электрогенератор. Рассмотрим подробнее основное оборудование.